Mga disadvantages ng lithium iron phosphate na baterya
Kung ang isang materyal ay may potensyal para sa aplikasyon at pag-unlad, bilang karagdagan sa mga pakinabang nito, ang susi ay kung ang materyal ay may pangunahing mga depekto.
Sa kasalukuyan, ang lithium iron phosphate ay malawakang napili bilang cathode material ng power lithium-ion na mga baterya sa China.Ang mga analyst ng merkado mula sa mga pamahalaan, mga institusyong pang-agham na pananaliksik, mga negosyo at kahit na mga kumpanya ng seguridad ay maasahin sa mabuti ang materyal na ito at itinuturing ito bilang direksyon ng pag-unlad ng mga baterya ng lithium-ion na kapangyarihan.Ayon sa pagsusuri ng mga dahilan, higit sa lahat ang mga sumusunod na dalawang punto: Una, dahil sa impluwensya ng direksyon ng pananaliksik at pag-unlad sa Estados Unidos, ang mga kumpanya ng Valence at A123 sa Estados Unidos ay unang gumamit ng lithium iron phosphate bilang materyal na cathode. ng mga baterya ng lithium ion.Pangalawa, ang mga lithium manganate na materyales na may magandang high temperature cycling at storage performance na maaaring magamit para sa power lithium-ion na mga baterya ay hindi pa naihanda sa China.Gayunpaman, ang lithium iron phosphate ay mayroon ding mga pangunahing depekto na hindi maaaring balewalain, na maaaring ibuod bilang mga sumusunod:
1. Sa proseso ng sintering ng paghahanda ng lithium iron phosphate, posible na ang iron oxide ay maaaring gawing simpleng bakal sa ilalim ng mataas na temperatura na nagpapababa ng atmospera.Ang bakal, ang pinaka-bawal na sangkap sa mga baterya, ay maaaring maging sanhi ng micro short circuit ng mga baterya.Ito ang pangunahing dahilan kung bakit hindi ginamit ng Japan ang materyal na ito bilang cathode material ng power type lithium ion na mga baterya.
2. Ang Lithium iron phosphate ay may ilang mga depekto sa pagganap, tulad ng mababang tamping density at compaction density, na nagreresulta sa mababang density ng enerhiya ng lithium ion na baterya.Mahina ang pagganap sa mababang temperatura, kahit na ang nano nito - at ang carbon coating ay hindi malulutas ang problemang ito.Nang si Dr. Don Hillebrand, direktor ng Energy Storage System Center ng Argonne National Laboratory, ay nagsalita tungkol sa mababang temperatura ng pagganap ng baterya ng lithium iron phosphate, inilarawan niya ito bilang kahila-hilakbot.Ang kanilang mga resulta ng pagsubok sa lithium iron phosphate na baterya ay nagpakita na ang lithium iron phosphate na baterya ay hindi makapagmaneho ng mga de-kuryenteng sasakyan sa mababang temperatura (sa ibaba 0 ℃).Bagama't sinasabi ng ilang mga tagagawa na ang rate ng pagpapanatili ng kapasidad ng baterya ng lithium iron phosphate ay mabuti sa mababang temperatura, ito ay nasa ilalim ng kondisyon ng mababang discharge current at mababang discharge cut-off boltahe.Sa kasong ito, ang kagamitan ay hindi maaaring magsimula sa lahat.
3. Ang gastos sa paghahanda ng mga materyales at ang gastos sa pagmamanupaktura ng mga baterya ay mataas, ang ani ng mga baterya ay mababa, at ang pagkakapare-pareho ay mahirap.Kahit na ang mga electrochemical properties ng mga materyales ay napabuti ng nanocrystallization at carbon coating ng lithium iron phosphate, ang iba pang mga problema ay dinala din, tulad ng pagbawas ng density ng enerhiya, pagpapabuti ng gastos ng synthesis, mahinang pagganap ng pagproseso ng elektrod at malupit na kapaligiran. kinakailangan.Kahit na ang mga elemento ng kemikal na Li, Fe at P sa lithium iron phosphate ay napakayaman at mababa ang gastos, ang halaga ng produktong inihanda na lithium iron phosphate ay hindi mababa.Kahit na pagkatapos na alisin ang mga maagang gastos sa pananaliksik at pagpapaunlad, ang gastos sa proseso ng materyal na ito kasama ang mas mataas na halaga ng paghahanda ng mga baterya ay gagawing mas mataas ang panghuling halaga ng pag-iimbak ng enerhiya ng yunit.
4. Mahina ang pagkakapare-pareho ng produkto.Sa kasalukuyan, walang pabrika ng lithium iron phosphate material sa China ang makakalutas sa problemang ito.Mula sa pananaw ng paghahanda ng materyal, ang reaksyon ng synthesis ng lithium iron phosphate ay isang kumplikadong heterogenous na reaksyon, kabilang ang solid phosphate, iron oxide at lithium salt, carbon idinagdag precursor at pagbabawas ng gas phase.Sa kumplikadong proseso ng reaksyon na ito, mahirap tiyakin ang pagkakapare-pareho ng reaksyon.
5. Mga isyu sa intelektwal na ari-arian.Sa kasalukuyan, ang pangunahing patent ng lithium iron phosphate ay pag-aari ng Unibersidad ng Texas sa Estados Unidos, habang ang carbon coated na patent ay inilalapat ng mga Canadiano.Ang dalawang pangunahing patent na ito ay hindi maaaring lampasan.Kung ang mga royalty ng patent ay kasama sa halaga, ang halaga ng produkto ay tataas pa.
Bilang karagdagan, mula sa karanasan ng R&D at produksyon ng mga lithium-ion na baterya, ang Japan ang unang bansa na nagkomersyal ng mga baterya ng lithium-ion, at palaging sinasakop ang high-end na merkado ng baterya ng lithium-ion.Kahit na ang Estados Unidos ay nangunguna sa ilang pangunahing pananaliksik, sa ngayon ay walang malaking tagagawa ng baterya ng lithium ion.Samakatuwid, mas makatwiran para sa Japan na pumili ng binagong lithium manganate bilang cathode material ng power type lithium ion na baterya.Kahit na sa Estados Unidos, kalahati ng mga tagagawa ay gumagamit ng lithium iron phosphate at lithium manganate bilang mga materyales ng cathode ng mga power type na lithium ion na baterya, at sinusuportahan din ng pederal na pamahalaan ang pananaliksik at pagpapaunlad ng dalawang sistemang ito.Dahil sa mga problema sa itaas, ang lithium iron phosphate ay mahirap na malawakang gamitin bilang cathode material ng power lithium-ion na mga baterya sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya at iba pang larangan.Kung malulutas natin ang problema ng mahinang high-temperature cycling at storage performance ng lithium manganate, magkakaroon ito ng malaking potensyal sa paggamit ng power lithium-ion na mga baterya na may mga bentahe ng mababang gastos at mataas na rate ng pagganap.
Oras ng post: Okt-19-2022